JPH10210295A

JPH10210295A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10210295A
Application number: JP9011731A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakazato; 博中里
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-08-07
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JP3733983B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ドットがつながらない状態からつながった状
態へ、ドットの間隔を微妙に制御して連結する時の濃度
ジャンプを防ぐ。【解決手段】第一の画素１２０１の面積率が第一の所
定値に達した後は、前記第一の画素１２０１の面積率を
一定とし、且つ、前記第一の画素１２０１の成長方向と
は異なる方向に隣接する第二の画素１２０２の面積率を
増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、より詳細には濃度ジャンプを防止する中間調処理技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からパーソナルコンピュータ、ワー
クステーション等の出力機器として種々の原理のプリン
タが用いられているが、電子写真プロセスを用いたレー
ザービームプリンタ（ＬＢＰ）はその出力速度と印字品
質の高さから多くの場所で利用されている。現在、市場
で主に流通しているＬＢＰはモノクロであり、文字、線
画といったデータに対して２値化処理を施して処理して
いる。また、階調性を必要とするイメージデータに対し
ても２値ディザ法がよく用いられている。しかし、２値
ディザ法では十分な階調性を得るためには大きなディザ
マトリックスを必要とし、ＬＢＰの特徴である解像度の
高さが損なわれてしまう。

【０００３】また近頃、ＬＢＰのカラー化の要求が高ま
っており、より階調性に優れた画像形成装置が求められ
ている。

【０００４】より階調性に優れた画像形成装置の一例と
しては、特開平５−１７６１６３号公報で説明されてい
るように、画像データ上の複数の画素からなるブロック
を設定しブロック内の空間的に予め定められた優先順位
にしたがって優先度の高い最小記録画素位置に対応した
ドットから順にドットを成長させるとともに、特定の優
先度を有するドットが連続的に成長を続ける領域におい
ては、該特定の優先度のドットよりも低い優先度のドッ
トの成長を開始する装置が提案されている。

【０００５】先の従来技術では画像データ上の複数の画
素からなるブロックを図２のように設定すると、図３に
示すように入力データが徐々に大きくなるにしたがっ
て、もっとも優先度の高い画素たとえば画素Ａの値が最
初に大きくなっていく。次に画素Ａの値が上限に近くな
ると次の優先度を持つ画素たとえば画素Ｂの値が大きく
なっていく。ここで画素Ａと画素Ｂの成長過程を重複さ
せることにより階調表現が改善されるとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここではそれぞれの画
素が矩形であらわされているが、たとえばＬＢＰの場
合、実際に感光体上に露光によって形成された電位勾配
は必ずしも矩形とはならない。図４に画素の面積率に対
する感光体上の電位勾配の形状を示す。

【０００７】このような電位勾配を用いて上記のような
面積率の成長を行った場合に形成されるドットの輪郭
は、図５に示すように画素Ｂ５０２がある程度大きくな
った所で画素Ａ５０１が形成する電位勾配と影響しあっ
て一つにつながる。この時余分な面積５０３が発生し、
濃度が急激に上昇することになる。

【０００８】また、この現象は第２の優先順位を持つ画
素が画素Ｄの時でも同様に発生する。画素Ｄの値がある
程度大きくなった場合のドットの輪郭は、図６のように
画素Ａ６０１によって形成された電位勾配と画素Ｄ６０
２によって形成された電位勾配が影響しあうため一つに
つながってしまう。この時媒体上に形成されるドットの
面積はやはり余分な面積６０３を含んでおり、したがっ
て図７に示すようにつながる前後の画素Ａ、Ｄの面積の
合計を比較すると、つながる前の面積の増加率に比べつ
ながった瞬間の面積の増加率は異常に大きくなる。

【０００９】このことはすなわち、図８に示す改善領域
８０１においては前項で説明したように階調性が改善さ
れるが、画素Ａ、Ｄが互いに影響を受けてドットがつな
がってしまうような濃度ジャンプ領域８０２においては
濃度ジャンプが発生することを示している。

【００１０】このドット面積の異常な増加は電子写真方
式で各画素の面積率の増減を行うシステムでは避けるこ
とができず、解決も困難である。そしてこのように面積
率が大きく変化するドットを使ってイメージ画像を表現
すると濃度ジャンプを発生したり、ひどいときには擬似
輪郭となって画質を損ねる原因になってしまう。さら
に、このように電位勾配が相互に干渉しあう状況で露光
ビームの走査方向の主走査ジッタや副走査方向への副走
査ジッタがある時に形成されるドットの輪郭を図９に示
す。

【００１１】図９から判るように形成されるドットの面
積が不安定になってしまい画像の濃度ムラとなって画質
を損ねる原因になるという問題点を有する。

【００１２】そこで本発明の目的は、上述の問題点を解
決し各画素間の距離が近く互いの感光体上の電位勾配が
影響しあって、媒体上に形成される画素面積が予想に反
して大きくなってしまうことのない、階調性に優れた画
像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】画像情報に基いて各画素
の面積率を決定し画像信号を発生する階調処理手段と、
階調処理手段からの画像信号に基いて画像を形成する画
像形成手段を有する画像形成装置において、前記階調処
理手段は、第一の画素の面積率が第一の所定値に達した
後は、前記第一の画素の面積率を一定とし、且つ、前記
第一の画素の成長方向とは異なる方向に隣接する第二の
画素の面積率を増加させることを特徴とする。

【００１４】このため互いに近い距離にある画素が感光
体上に構成する電位勾配が相互に影響しあって、予想よ
りも大きな画素が記録媒体上に形成されてし合う場合で
あっても第二の画素を形成し電位勾配の影響度合いを微
妙に制御できるので、濃度ジャンプを抑えられ、擬似輪
郭や濃度ムラのない階調性に優れた高品位な記録画像が
得られる。

【００１５】前記第一の所定値は、前記第一の画素の面
積率に応じて前記画像形成手段により第一の画素位置に
形成されるドットと、前記第一の画素の成長方向に隣接
する第三の画素の面積率に応じて前記画像形成手段によ
り前記第三の画素位置に形成されるドットが近接または
連結する値に設定されることを特徴とする。

【００１６】前記画像形成手段は、各画素の面積率に基
いてドットを形成するドット書き込み手段を有し、前記
ドット書き込み手段による最小ドットの径に対する１画
素の大きさの比をａとし、１画素の大きさに対して最大
面積率を持つ画素が形成する画素の大きさの比をｎとす
ると、最大面積率を１としたとき前記第一の所定値を１
−１／２ｎａ以上１未満に設定することを特徴とする。

【００１７】前記画像形成手段は、前記ドット書き込み
手段であるパルス幅変調可能な像露光手段と、像露光手
段からの像露光に対応する画像が形成される像担持体か
ら構成され、且つ、前記第一の所定値は、前記像露光手
段が前記第一の画素の全面積を露光するのに必要なパル
ス幅を１とすると、パルス幅換算で０．３以上１未満の
値に設定されることを特徴とする。前記第一の所定値
は、パルス幅換算で０．７５〜０．９に設定されること
を特徴とする。前記第一の画素中心に対し、前記第二の
画素中心が斜めに配置されていることを特徴とする。

【００１８】前記階調処理手段は、前記第二の画素の面
積率が第二の所定値に達した後は、前記第二の画素の面
積率を第二の所定値以下に減少させ、且つ、前記第一の
画素の面積率を前記第一の所定値を超えて増加させるこ
とを特徴とする。

【００１９】前記第二の画素の面積率が第二の所定値に
達した後は、前記第二の画素の面積率を０とすることを
特徴とする。

【００２０】前記階調処理手段は、多値ディザ処理を行
うものであって画素の各面積率に対応する複数のディザ
マトリックスを記憶する記憶手段と、画像情報による各
画素の画像濃度が前記ディザマトリックスに格納された
入力濃度のしきい値以上となるディザマトリックスに対
応する面積率のうち最も大きい面積率を読み出す多値デ
ィザ処理手段と、得られた面積率を前記多値ディザ処理
手段の持つ階調数以下の値に変換する変換手段を有する
ことを特徴とする。

【００２１】前記記憶手段に記憶されるディザマトリッ
クスの数が、各画素が取り得る階調数を超えて記憶され
ていることを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１０は本発明の画像形成装置の
構成を示すブロック図である。図１０において１００１
は画像形成装置であり１００２に示す画像データ出力装
置から出力される画像データを紙等の記録媒体上に画像
形成して出力する装置である。

【００２３】画像形成装置１００１内は画像データ出力
装置１００２から出力された画像データを蓄積するバッ
ファ１００３とバッファ１００３から取り出された画像
データを画像記録に適したデータに変換する変換処理手
段１００４と、その時々によって記録すべきデータを選
択するセレクタ１００５、そして本発明を適用した階調
処理手段１００６、記録媒体上に記録を行う画像形成手
段１００から構成されている。

【００２４】次に画像形成装置全体の動作について詳細
に説明する。

【００２５】まず、画像データ出力装置１００２から出
力したい画像データが転送される。一般に画像データ出
力装置１００２とはパーソナルコンピュータやワークス
テーションといった機器に相当し、これらの機器で作成
された画像や文書等を出力することになる。したがっ
て、画像データ出力装置１００２から転送されるデータ
は一般にＣＲＴ上で表示されることを前提としたＲＧＢ
データである。

【００２６】そこで、本発明の画像形成装置はモノクロ
画像を出力する場合にも有効であるが、ここではカラー
画像を出力する画像形成装置を例に説明する。

【００２７】画像データ出力装置１００２から出力され
た画像データは画像形成装置１００１に入り、まずバッ
ファ１００３に貯えられる。通常、画像データ出力装置
１００２から出力される画像データの速度と画像形成手
段１００が処理する画像データの速度には大きな違いが
あるので、この違いをバッファ１００３で吸収する。ま
た、転送される画像データはカラー画像であることから
データサイズが極めて大きくなることが考えられ、圧縮
処理された画像データがバッファ１００３に転送されて
くる構成も考えられる。その場合、後の工程に画像デー
タを送る前にこのバッファ１００３内で伸長処理を行っ
てから次の変換処理手段１００４に画像データを送るこ
とになる。

【００２８】変換処理手段１００４に送られる画像デー
タは画像データ出力装置１００２のＣＲＴ上に表示され
ることを前提にした画像データなのでＲＧＢデータであ
る。ＲＧＢの画像データを紙等の出力媒体上に記録する
ためには、ＲＧＢから印刷の３原色であるＣ（シアン）
Ｍ（マゼンダ）Ｙ（イエロー）データに変換する必要が
ある。一般に印刷には３原色のＣＭＹだけでなく画像の
色再現性をよくするためにＫ（黒）を含めたＣＭＹＫの
４色で印刷を行う。そのため、変換処理手段１００４で
はこのＲＧＢ→ＣＭＹＫ変換を行う。

【００２９】変換処理手段１００４によってＣＭＹＫの
４つのデータに変換されたが、後に詳しく説明するよう
に画像形成手段１００で実際に画像形成を行う場合は１
ページ分の単色画像の形成を使用色数分繰り返して１枚
の画像形成を行うため、その時々に応じてはＣＭＹＫ４
色の中から１色だけを選択しなければならない。そこ
で、有効となる単色データを４色分のデータ中から選択
する手段がセレクタ１００５である。

【００３０】以上によりＲＧＢデータからＣＭＹＫの単
色画像データが生成されるが、ここで得られる画像デー
タは画像形成手段１００の階調特性に合わせてＲＧＢデ
ータからＣＭＹＫデータに変換されたもので、その階調
数はＲＧＢデータと同程度の階調数を持つ。

【００３１】しかしながら一般に画像形成部１００の階
調数はＣＲＴの持つ階調数に比べるときわめて少ないた
め、複数の画素で階調を表現することにより階調数を稼
いだり、入力階調を丸め近似するなどして画像形成部１
００で表現できる画像データに変換する必要がある。こ
の処理を行うのが階調処理手段１００６である。

【００３２】次に、画像形成手段１００の動作を詳しく
説明する。図１は本発明の画像形成装置の画像形成手段
１００の主要断面図である。

【００３３】帯電ローラ１０２は感光体１０１を均一な
ある電位（例えば−７００Ｖ）に帯電する。レーザスキ
ャナ１０３によって形成された６００ｄｐｉ（ｄｏｔ
ｐｅｒｉｎｃｈ）の解像度のレーザービームは折り返
しミラー１０４により感光体１０１上に導かれ静電潜像
が形成される。本装置のレーザビームは、１／ｅ2の強
度となる地点で定義されるビーム径が、主走査方向で６
０μｍ、副走査方向で７０μｍである。ここで主走査方
向とは、レーザスキャナ１０３によりレーザビームが走
査される方向である。また、副走査方向とは主走査方向
に直交する方向で、感光体１０１や中間転写体１０６の
回転方向および被記録材１１３の進行方向である。

【００３４】現像手段である一成分接触方式の現像器１
０５は、図中矢印方向に接離可能である。それらの内、
まずイエロー（Ｙ）現像器１０５Ｙを接触させ他の現像
器は離間させるとともに不図示の電源の電界の作用によ
って負帯電性Ｙトナーが反転現像され感光体上１０１に
おいて顕像化される。顕像化されたＹトナーは、ＥＴＦ
Ｅ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）にカー
ボンを分散し適当な抵抗に調整された中間転写体１０６
上に、１次転写ローラ１０７に１次転写用電源１０８に
よりトナーと逆極性のバイアスが印加されその電界の作
用で転写される。また、中間転写体１０６はテンション
ローラ１１８により適度な張力がかかるように調整され
ている。そして、感光体１０１上の転写残りトナーは、
ブレードを接触させてクリーニングする感光体クリーナ
ー１０９で回収され、続いて感光体電位は除電ランプ１
１０によりリセットされる。

【００３５】同様の動作を中間転写体１０６の位置と露
光手段１０３の発光タイミングの同期を取りマゼンタ
（Ｍ）現像器１０５Ｍ、シアン（Ｃ）現像器１０５Ｃ、
ブラック（Ｋ）現像器１０５Ｋについても繰り返すこと
により、中間転写体１０６上に各色のトナーが重ねられ
フルカラー画像が形成される。この間、２次転写ローラ
１１６、および中間転写体クリーナ１１９は離間状態と
する。

【００３６】一方、紙やＯＨＰなどの被記録材１１３は
給紙カセット１１２から給紙手段１１１によりレジスト
ローラ対１１４まで搬送されたのち、中間転写体１０６
上のフルカラー画像と同期をとって駆動ローラ１１５と
図中矢印方向に接離可能な２次転写ローラ１１６にて形
成される２次転写部に搬送される。２次転写部では被記
録材１１３と同期して２次転写ローラ１１６が中間転写
体１０６に接触してニップ部を形成、押圧するとともに
１次転写用電源１０８から得た電圧を演算する演算手段
１２１にて決定された電圧が２次転写用電源１１７によ
り定電圧制御されその電界の作用で被記録材１１３上に
フルカラートナー像が形成される。その後、被記録材１
１３は定着手段１２０によって定着され装置外へ排出さ
れる。

【００３７】電子写真プロセス部にはさらに濃度測定手
段であるパッチセンサ１２２が１次転写ローラより下流
で中間転写体１０６表面に対向する位置に設けられてい
る。パッチセンサ１２２はＬＥＤとフォトセンサを組合
せたセンサであり、読みとった値はＡ／Ｄ変換されて制
御系へ送られる。中間転写体１０６表面に形成されたパ
ッチは、中間転写体１０６が送られることにより、パッ
チセンサ１２２で読みとられる。

【００３８】次に本発明の第一の実施の形態について説
明する。第一の形態は画像データの１画素毎にその面積
率を判断し、第二の画素に相当する画素を配置する構成
である。

【００３９】通常、画像データはＲＧＢ各色２５６階調
を持つことが多く、したがってＲＧＢ→ＣＭＹＫ変換さ
れたデータも各色２５６階調として変換されるのが普通
である。しかしながら、画像形成手段が持つ解像度にお
ける１画素当たりに取れる階調数は多値とは言っても２
５６階調ほどは得られないことが多い。

【００４０】そこで図１１に示すように、各画素の持つ
値によって画素内の面積が増減するシステムで、画素の
成長は左端から始まり０〜ｍのｍ＋１段階の階調が表現
できる画像形成装置を例に説明する。

【００４１】入力画像データに対する画素の成長の様子
を図１２に示す。図１２の成長過程では、第一の画素１
２０１の面積率が第一の所定値である１−１／２ｎａに
達すると、第一の画素１２０１の大きさは一定になり、
第一の画素１２０１の真下に位置する第二の画素１２０
２が代わりに成長しはじめる様子を示している。

【００４２】第一の所定値１−１／２ｎａは面積率の最
大値を１としたときの割合である。そして、ａはこの画
像形成装置のドット書き込み手段が形成するドットの径
に対する１画素の大きさの比を表し、ｎは１画素の大き
さに対する最大の面積率を持つ画素の大きさの比を表し
ている。

【００４３】たとえば１画素の面積率の最大値が５ｍの
時はｎ＝５となり、各画素は最大で５画素分の大きさを
持つことが可能である。ａおよびｎの大きさの関係を図
１３に示す。

【００４４】一般にドット書き込み手段により形成され
るドットは、図１４に示すようにドット中央部の方が周
辺部よりも高濃度になる分布を持つ。すなわち、ドット
周辺部ではドットの輪郭ははっきりしなくなる。このた
め２つのドットが隣り合う場合、ドットとドットの間の
濃度分布はドットとドットの間隔により変化する。

【００４５】そこで第一の画素と第一の画素の成長方向
に隣接する隣接する第三の画素が、共に第一の所定値で
ある１−１／２ｎａの時の濃度分布を図１５に示す。第
一の所定値は最大面積率に対する割合なので、ドットが
書き込まれない領域１５０１の大きさは１／２ｎａとな
る。そして１／２ｎａは最大面積率に対するドットの径
の１／２の割合に相当し、ドット１５０２とドット１５
０３はドット径の１／２の大きさ分重なることになる。

【００４６】したがって、より重なり部分が大きくなる
と書き込みを行っていない領域１５０１でも十分濃度が
上がり、すなわち第一の画素によって形成されるドット
と第三の画素によって形成されるドットがつながって１
つのドットになってしまう。

【００４７】よって第一の所定値１−１／２ｎａで第一
の画素の成長を止め、第二の画素を成長させることによ
り階調性を確保しているのである。

【００４８】また、第一の所定値は最大面積率に対する
割合なので最大値は１であるが、１の時はドット１５０
２とドット１５０３が完全に重なってしまうので第一の
所定値としてはふさわしくなく、第一の所定値は１未満
に設定しなければならない。

【００４９】さらに第一の所定値に関しては、ドット書
き込み手段にパルス幅変調可能な像露光手段を用いて構
成される画像形成手段の場合は、第一の画素の全面積を
を露光するのに必要なパルス幅を１とした時、パルス幅
換算で０．３以上１未満の範囲に設定することが望まし
い。

【００５０】たとえば、図１で説明した画像形成装置の
構成では、パルス幅変調可能な像露光手段としてレーザ
ービームを用いたレーザースキャナ１０３を有してい
る。レーザービームでドットを書き込む場合そのドット
径はレーザービームのスポット径に等しく、その形状は
円ないし楕円をしている。

【００５１】一方、画素の形状は画像形成装置の解像度
の尺度である「ｄｐｉ」等の値から得られる単位長さを
一辺とする矩形形状をしている。そのため、たとえば図
１で説明した解像度が６００ｄｐｉの画像形成手段のよ
うに、画素全体を書き込むためにビーム径が画素の大き
さよりも大きくなるように、最低でも図１６に示すよう
な関係にするのが一般的である。

【００５２】したがってこの場合、ａで表されるスポッ
ト径に対する１画素の大きさの比は、ａ＝１／√２より
０．７であるから、ｎ＝１である１画素単位の面積率で
画像を表現する場合には第一の画素の全面積を露光する
のに必要なパルス幅を１、すなわち１画素を露光するの
に必要なパルス幅を１として、パルス幅換算で第一の所
定値を１−１／２ｎａ＝０．３に設定されている。

【００５３】さらに、１画素内の階調性を高めるため図
１７のように画素の成長方向のスポット径１７０１が画
素サイズ１７０２に対して小さく、すなわちａがより大
きくなるように設計した画像形成装置においては、パル
ス幅換算で０．３以上１未満の範囲に設定することが望
ましい。

【００５４】次に第二の実施の形態について説明する。
本形態は図１の６００ｄｐｉの解像度を持つ画像形成手
段を用いて、より階調性を確保するために各画素が最大
面積率を持つ時には２画素以上の大きさになる場合の例
である。

【００５５】先の形態では１画素当たり０〜ｍの値を取
りｍ＋１階調の濃度を表現する構成であった。しかしｍ
は一般に２５５ほど取れないので、画素の大きさを大き
くして階調を表現することにより、より多階調を表現し
画質を向上させることができる。

【００５６】つまり図１８に示すように、画素の成長が
１画素を超えてｎ画素分の大きさまで成長できるように
構成すれば、１画素内では０〜ｍのｍ＋１段階の階調が
表現できるので、各画素は０〜ｎｍの値を取り、ｎｍ＋
１段階の階調が表現できる。

【００５７】しかし、階調数を増やすためｎの値を大き
くすることは各画素の大きさを大きくすることになるの
で、同時に解像度を低下させることになる。したがっ
て、階調数と解像度を両立する良好なｎの範囲が存在す
る。

【００５８】図１９にｎが１〜１０の時のそれぞれの解
像度と階調数、第一の所定値の値を示す。第一の所定値
については先の実施の形態同様、第一の画素の全面積を
露光するのに必要なパルス幅、すなわちｎ画素全体を露
光するのに必要なパルス幅を１とした時、パルス幅換算
で１−１／２ｎａで表される値である。ここでａは４２
μｍ／６０μｍ＝０．７であり、図１では説明していな
いが１画素内で表現できる階調数ｍ＋１は３３すなわち
ｍ＝３２である。

【００５９】図１９に示すように、ｎを８以上に設定す
れば２５７階調以上の階調が表現できるので、入力画像
データが２５６階調でも十分に再現できる。しかしその
場合７５ｄｐｉ以下の解像度になってしまうので好まし
くない。通常、写真のような階調のある画像を表現する
場合、最低でも１００ｄｐｉ以上確保したい。

【００６０】したがって、解像度と階調性を共に良好に
保つためには第一の所定値はパルス幅換算で０．７５〜
０．９の値に設定されることが望ましい。

【００６１】次に本発明を実現する第三の実施の形態に
ついて詳細に説明する。第三の形態は、複数の画素を一
ブロックとして扱い、ブロック中の面積率の大小で階調
を表現する場合に一般的な、濃度パターン法を用いた形
態である。

【００６２】本形態では図２０に示すように、各画素の
持つ値によって画素内の面積が増減するシステムで、画
素の成長は中央から始まって各画素が０〜９６の９７段
階の階調をとることができ、さらに３２で１画素分の面
積となり、最大の９６では３画素分の面積の画素となる
画像形成装置を例に説明する。

【００６３】この画像形成装置では階調性を十分確保す
るためにさらに、３×３の９画素を１つのブロックとし
てそのブロック内の面積率によって階調を表現してい
る。各画素は３３段階（０〜３２）の面積率をとること
ができるため、ブロック全体では２８９段階（３２×９
＋１）の面積率をとることができる。

【００６４】そこで図２１に示すように入力の２５６段
階のそれぞれの値に対してこの２８９段階の階調のブロ
ックパターンのいずれかを対応させる濃度パターン法を
用いて処理する。したがって入力に対する出力濃度の関
係は図２１の対応関係を変更することにより任意の階調
曲線を得ることができる。

【００６５】上記のブロックの面積率の増加の仕方を図
２２に示す。

【００６６】まず濃度０を示すブロック２２０１はブロ
ック内の画素のいずれもが０の状態からはじまり、ステ
ップ１としてブロック２２０１の中央（Ｘ位置２、Ｙ位
置２）に位置する画素２２０２が成長し、最大値の９６
で横３画素分のドット２２０５に成長する。

【００６７】次にステップ２としてすでに最大値まで成
長している画素２２０２の直上（Ｘ位置２、Ｙ位置１）
に位置する画素２２０３が成長しドット２２０６とな
る。

【００６８】ドット２２０６が横３画素分の大きさまで
成長すると、最後にドット２２０２の直下（Ｘ位置２、
Ｙ位置３）に位置する画素２２０４が成長してドット２
２０７となる。ドット２２０７が横３画素分の大きさま
で成長するとブロック２２０１内の画素はすべて埋めら
れ、最大濃度となる（ステップ３）。この時の入力値は
２５５である。

【００６９】以上のような画素の成長をマクロ的に観測
すると、図２３に示すように低濃度のときは点２３０１
がそれぞれ離れた位置に存在し、濃度が上がるに連れて
それぞれが横方向に成長する。それぞれの点がある程度
横方向に成長すると、ある所で隣同士の点がつながって
一本の横線２３０２を形成する。ここまでがステップ１
に相当する。

【００７０】さらに濃度が上昇すると横線２３０２の上
部に隣接して互いに離れた位置にコブ状の点２３０３が
発生し、それぞれ横方向に成長していく。点２３０３が
ある程度横方向に成長するとステップ１と同様にあると
ころで隣り合う点２３０３同士がつながって横線を形成
する。この時、Ｙ方向に連続する２本の横線が形成され
るので、マクロ的にはベタ画像の中に白抜き線２３０４
が存在するのと同じ状況となる。ここまでがステップ２
に相当する。

【００７１】最後のステップ３では、ステップ２で残さ
れた白抜き線２３０４を埋めるように点２３０５が発生
し、それぞれが横方向に成長する。最後には白抜き線が
すべて埋められベタ画像２３０６となる。

【００７２】図２４に入力値に対する出力濃度を表す階
調曲線２４０１を示す。この階調曲線２４０１は各入力
値に前述のブロックパターンを対応させた結果であり、
入力値に対して濃度が輝度に比例するようにブロックパ
ターンを対応させている。

【００７３】実際にイメージを処理する場合にはハイラ
イト部（低濃度部）の階調性は画質に影響する度合いが
高く、図２４の低濃度領域２４０２の階調性を十分確保
する必要がある。また、特に人の目に付きやすい人間の
肌色はマゼンダ成分の階調性が十分に確保されていない
と満足な表現にならない。この、肌色のマゼンダ成分の
入力値は概ね中間部分を示すため、図２４の中間濃度領
域２４０３においても階調性を十分確保しなければなら
ない。

【００７４】前述の階調表現方法を用いた場合、先の図
２２で説明したステップを図２４の階調曲線２４０１に
対応させるとステップ１からステップ２への切り替わり
が中間濃度領域２４０３に含まれる。

【００７５】ステップ１からステップ２への切り替わり
とは、すなわち隣り合う点同士がつながって横線を形成
する瞬間の状態を意味している。そして、先の形態での
説明からも判るように点同士がつながる現象は、ステッ
プ１からステップ２に切り替わった瞬間に起こる事より
も、ステップ２に切り替わる前、ステップ１の最中に起
こってしまう事が多い。

【００７６】そこで、ステップ１で隣り合う点同士がつ
ながる直前の状態Ａとつながった瞬間の状態Ｂについ
て、２点の接点部の拡大図と両状態のブロックパターン
を図２５に示す。図２５より、ブロック中央の画素の値
が８１になると隣の点とつながって横線を形成すること
が分かる。

【００７７】そしてデータ的にはブロック中央の画素の
値が９６になったときに横線を形成するのが理想であ
り、予想に反して早く点の成長が終了してしまったこと
になる。このことは、ブロック中央の画素の値が８０の
ブロックパターンが示す濃度と、ブロック中央の値が８
１のブロックパターンが示す濃度の間に濃度ジャンプが
存在することを示している。

【００７８】この現象は感光体上の各々の点を形成する
ための電位勾配が接近しすぎたため、互いに影響しあっ
て１つにつながってしまうことにより発生する。図２５
のＡ、Ｂそれぞれに対応する電位勾配の図を図２６に示
す。

【００７９】そこで、図２７に示すようにブロック中央
の画素の値が８０のブロックパターンとブロック中央の
画素の値が８１のブロックパターンの間にＡ’、
Ａ’’、Ａ’’’、Ａ’’’’に示すようなブロックパ
ターンを挿入する。

【００８０】挿入されたブロックパターンは、点同士が
つながっていない第一の画素に相当するブロック中央の
画素の値が８０であるブロックパターンの中の右上（Ｘ
位置３、Ｙ位置１）に第二の画素に相当する非常に小さ
い値を配置し増加させていくパターンである。

【００８１】これら図２７のＡ’、Ａ’’、Ａ’’’、
Ａ’’’’の４つのブロックパターンを含めた２９３段
階（２８９＋４）のブロックパターンを２５６の入力値
に対応させることで濃度階調を表現する方法をとると、
第一の画素が第一の所定値に相当する８０に達した後は
一定値を取り、第二の画素が値が増加する。

【００８２】ここで第一の所定値である８０は、画素の
取りうる最大値が９６であることから、９６のときのパ
ルス幅を１としたときの０．８３に相当し０．７５〜
０．９の範囲に設定されている。すなわち第一の画素が
形成するドットと、第一の画素の成長方向に隣接する第
三の画素が形成するドットが近接または連結する値に設
定されている。

【００８３】このため、図２８に示すように第一の画素
２８０１が形成する電位勾配と第二の画素２８０２が形
成する電位勾配が互いに影響しあって、第一の画素２８
０１と第三の画素２８０３によるドット同士の間隔を微
妙に変化させ、図２５のＡ、Ｂで表現されるパターンの
濃度の、中間の濃度を表現することが可能となり濃度ジ
ャンプを防ぐことができる。

【００８４】そして、第二の画素の位置は第一の画素の
成長方向とは異なる方向であれば、たとえば第一の画素
の真下ないし真上であっても第一の画素の電位勾配を制
御する効果は期待できるが、上下方向にドットがつなが
りやすくなりテクスチャーが発生しやすい。したがって
不要なテクスチャーを防止し、より制御の効果を得るた
めには本形態のように、第一の画素と第二の画素をそれ
ぞれの画素中心が斜めの位置関係になるように配置する
ことが望ましい。本形態では第二の画素の位置は右上で
あるが、もちろん右下、左上、左下であっても構わな
い。

【００８５】そして、第二の画素が第二の所定値に達し
第一と第二の画素によって形成されるドットが滑らかに
連結された後にいたっては、第一の画素が第一の所定値
を超えて再び増加することによって、より高濃度の階調
を表現することができる。この時、隣接する第一の画素
と第三の画素が形成する電位勾配を制御するという目的
を終えた第二の画素は、第二の所定値以下の値に減少す
ることが望ましい。

【００８６】さらに、不要となった第二の画素が画像に
悪影響を及ぼさないようにするためには、本形態で第二
の画素が６に達したあと０に減少しているように、第二
の画素は第二の所定値に達した後はその面積率を０にす
ることが望ましい。

【００８７】なお、以上の説明で３×３のブロック中に
おいて説明したがこのサイズに限定するものではなく、
ブロックのサイズが３×３以外の場合でも同様である。

【００８８】次に、本発明の第四の実施の形態について
説明する。第四の形態は多値ディザ法を用いた形態であ
る。

【００８９】第四の実施の形態の処理の流れを図２９に
示す。

【００９０】図２９において入力値２９０１の階調数は
一般的な画像データの階調数である２５６であり、多値
ディザ処理手段２９０２によって多値をとる一時変換値
２９０３に変換される。一時変換値２９０３の階調数は
同様に多値をとる出力値２９０５の階調数よりも多階調
であり、変換処理手段２９０４によって出力値２９０５
に変換される。

【００９１】ここで出力値２９０５の階調数は９７であ
り、一時変換値２９０３の階調数は２２７である。そし
て変換処理手段２９０４では９６を超える一時変換値２
９０３の値を９６以内の値に変換するために、一時変換
値２９０３を９６で割った余りを出力値２９０５とする
変換を行うものである。

【００９２】第三の実施の形態を本実施の形態で行う場
合に多値ディザ処理手段２９０２が用いるディザマトリ
ックスを図３０〜図３８に示す。

【００９３】多値ディザ処理手段２９０２には２５６値
の入力を２２７値に変換するためにディザマトリックス
は２２６枚存在し、ここではそれぞれのマトリックスの
大きさは３×３画素である。２２６枚のディザマトリッ
クスはそれぞれ多値ディザ処理後の値に対応しており、
各マトリックス内の数値は入力値に対応している。

【００９４】つまり入力値がマトリックス内の数値以上
の時はその位置の画素は出力値としてそのマトリックス
の値が出力される。

【００９５】そして同時に複数のマトリックスで入力値
がマトリックス内の数値以上になった場合は、より大き
な値のマトリックスの値が有効となる。

【００９６】すなわち図３０〜図３８のマトリックス内
の右下の画素に注目すると、まず入力が１３９の場合、
１のマトリックスの右下の値以上となるのでこの画素の
出力は１となる。次に入力が１４０の場合、２のマトリ
ックスの値以上となるので出力は２になる。

【００９７】また入力が１５０になると、９７のマトリ
ックスの値１４１以上となるので９７が出力される。

【００９８】そして入力が２５４になると、１２９のマ
トリックスの値２５３と２２６のマトリックスの値２５
３以上となるのでこの場合はより大きい値に対応するマ
トリックスの結果が有効となり、出力は２２６となる。

【００９９】また、これら以外のマトリックスの値はす
べて２５５なので入力値が２５５のときにしか有効にな
らない。しかし入力が２５５の時は２２６のマトリック
スの値も有効になるため結局出力はもっとも大きい２２
６となる。

【０１００】したがってマトリックス中の右下の画素は
入力値０〜２５５に対して１、２、９７、２２６の４つ
の出力のいずれかをとることが分かる。

【０１０１】そして、図３０では各ディザマトリックス
の一時変換値で９６を超える値の横に［］付きの数値が
並んでいる。これは変換処理手段２９０４を通って最終
的に出力される出力値すなわち０〜９６の値を示してい
る。

【０１０２】したがって多値ディザ処理手段２９０２に
よって変換された値は０〜２２６まで増加する間に３回
０にリセットされる。よって一時変換値が９７、１９４
のときは最終的な出力は０。そして、最大値の２２６に
変換されたときの最終的な出力値は３２であることが分
かる。

【０１０３】次に図３０〜図３８のディザマトリックス
を用いた処理が第三の実施の形態の内容と同一となるこ
とを確認する。

【０１０４】第三の実施の形態で説明した第一の画素に
相当するブロックの中心の画素値が８０の階調から８１
の階調になる過程を図３０〜図３８のディザマトリック
ス上で見る。

【０１０５】まず、第一の画素の値が８０になる階調は
図３２より入力値が９１以上の時であり、第一の画素の
値が８１の階調は入力値が１００以上の時である。

【０１０６】また図３０より入力値が９４のとき第二の
画素に相当する右上の画素値が１になり、以降９５で
２、９６で３、９７で４、９８で５、９９で６となる。

【０１０７】そして１００以上のときの第二の画素の値
９７は変換処理手段２９０４を通ると最終的な出力値と
しては０となる。この時第一の画素は８１になってお
り、先の実施の形態と同じ処理を実現することができ
る。

【０１０８】以上のように、多値ディザ処理手段と多値
ディザ手段の出力をそれ以下の値に変換する変換処理手
段を持ち、多値ディザ処理において使用するディザマト
リックスの数を、出力値の階調数を超えるような値にす
ることによって濃度パターン法で実現された階調処理と
同じ処理を実現することができ、且つより解像度に優れ
た処理を実現できる。

【０１０９】次に、本発明の第五の実施の形態について
説明する。第五の形態は、エンジンの特性上微少な面積
率の表現が難しかったり、環境変動により電位勾配の形
成が不安定な場合にも適用できる形態である。

【０１１０】まず以下の説明に用いる画像形成手段の特
性を説明する。

【０１１１】ここで画像形成手段は安定にドットを表現
するために一画素当たり７値（０、１、２、３、４、
５、６）の階調に抑えており、形成されるドットは図３
９に示すように各画素が持つ値が大きくなるほどその画
素が形成するドットの面積が大きくなるものである。
（最大１画素分）ただし、図３９に示される矩形状のド
ットの成長過程は論理的なものであり、実際に感光体上
に形成される潜像、ならびに潜像によって形成されるド
ット形状は露光器が走査するビームのスポット径や感光
体の感度等の影響により、図４０のような丸みを帯びた
ドット形状となる。

【０１１２】そこで、互いに近い位置に画素データがあ
る時のドットの形成のされかたを図４１に示す。図４１
でＩは左右に並んで画素データがある場合で、IIは斜め
位置に画素データがある場合、IIIは上下に並んで画素
データがある場合である。

【０１１３】Ｉの状態で画素データが６の画素と３の画
素が並んでいる場合は、ａのようにそれぞれが形成する
ドットがつながって一つのドットになる。しかし、６の
画素と２の画素が並んでいる場合はｂのようにそれぞれ
のドットは独立のドットを形成する。

【０１１４】IIの状態では画素データが４の画素と３の
画素が並んでいる場合はやはりａのようにそれぞれが形
成するドットがつながって一つのドットを形成し、３の
画素と３の画素が並んでいる場合はそれぞれ独立のドッ
トを形成する。

【０１１５】IIIの状態では画素データが６の画素と２
の画素が並んでいる場合はａのように一つのドットを形
成するが、６の画素と１の画素が並んでいるときはそれ
ぞれ独立のドットを形成する。

【０１１６】このように画素データの値によってドット
がつながったり、つながらなかったりするので濃度ジャ
ンプを起こす可能性がある。

【０１１７】そこで、図４２に示す本発明にかかるディ
ザマトリックスを適用して画像形成を行う。

【０１１８】図４２のディザマトリックスは８×８画素
のサイズの６つのマトリックスから構成され、それぞれ
画素データの１、２、３、４、５、６に対応している。

【０１１９】すなわち図４２中の画素４２０１について
見ると、画素４２０１に対する入力値が５の場合は１の
マトリックスの４よりも大きいので画素４２０１の出力
は１となり、入力値が１２の場合は２のマトリックスの
９よりも大きいので出力値が２となる。

【０１２０】さらに、入力値が１５の場合は３のマトリ
ックスの１３を超えるので出力値は３、入力値が４０の
場合は４のマトリックスの３１を超えるので出力値は
４、入力値が７０の場合は５のマトリックスの６７を超
えるので出力値は５、入力値が２５５の場合は６のマト
リックスの７２を超えるので出力値は６すなわちベタの
画素となる。

【０１２１】ここで図４２の各マトリックスの構造を見
ると、１のマトリックスは図４３に示す２×２画素のブ
ロックで構成されるディザマトリックスの繰り返しで構
成されるブロック群であり、２のマトリックス、３のマ
トリックス、４のマトリックスはそれぞれ図４４、図４
５、図４６に示す９種類の２×２画素のブロックで構成
されるブロック群である。

【０１２２】また、５のマトリックス、６のマトリック
スはそれぞれ図４７、図４８に示す１種類のブロックの
繰り返しで構成されるブロック群になっている。

【０１２３】これらのマトリックスは図４９に示すよう
に２×２画素のブロック内のそれぞれの画素が優先順位
を持ち、その順位に従って成長するように構成されてい
る。また、図５０に示すように４×４ブロックのブロッ
ク群においてもそれぞれのブロックに優先順位がつけら
れ、その優先順位にしたがって成長するように構成され
ている。

【０１２４】以下に図４２のマトリックスを適用した場
合のドットの成長過程を詳しく説明する。ここでは一様
な値を持つ画素で構成される画像データに対して処理す
る場合を考える。なお、以下では２×２画素のブロック
を「ブロック」、４×４ブロックのブロック群を「ブロッ
ク群」とする。

【０１２５】まず、画素値が０から４未満の場合はすべ
ての画素の出力値が０となる、次に４以上の時はブロッ
ク内で優先順位が最も高いＸ位置１、Ｙ位置１の画素の
出力値が１になる、すなわちブロック群全体では（Ｘ，
Ｙ）＝（１、１）、（３、１）、（５、１）、（７、
１）、（１、３）、（３、３）、（５、３）、（７、
３）、（１、５）、（３、５）、（５、５）、（７、
５）、（１、７）、（３、７）、（５、７）、（７、
７）の画素の出力値が１になる。

【０１２６】次に入力値が９以上になると上記の画素の
出力値が２になる。

【０１２７】入力値が１３以上になると出力値が３にな
るとともに、ブロック内で２番目の優先順位を持つＸ位
置２、Ｙ位置２の画素の出力が１になる。

【０１２８】以降、優先順位１の画素は出力値３のまま
で優先順位２の画素が入力値１８以上で２に、入力値２
２以上で３になる。

【０１２９】そして、ここまではそれぞれの画素が単独
のドットを形成している。

【０１３０】次に入力値が２７以上になると、先の優先
順位１の画素の出力値が４になるが、先に説明したよう
に優先順位１の画素と優先順位２の画素が４、３の組み
合わせではそれぞれの画素が形成するドットがつながっ
てしまう。

【０１３１】そこで図４２のディザマトリックスを用い
るとブロック群内のブロックの優先順位にしたがって優
先順位１のＸ位置１、Ｙ位置１のブロックのみ優先順位
１の画素の出力が４になり、それ以外のブロックは以前
の状態すなわち優先順位１の画素も優先順位２の画素も
３のままになる。

【０１３２】以降、ブロック群内の優先順位にしたがっ
て順番に各ブロックの優先順位１の画素が４に成長して
いく。

【０１３３】以下、入力値が２５５まで同様に見ていっ
たときのドットの成長をまとめた表を図５１に示す。

【０１３４】表中で階調の欄が図４２のディザマトリッ
クスで表現できる各階調の順位を示している。入力値は
各階調が出力されるための入力値を示しており、入力値
がこの値以上のとき該当する階調が出力される。配置の
欄は以下の欄で示される画素値により構成されるブロッ
クがブロック群内にどのように配置されるかを示してお
り、「Ａ」はブロック群内のすべてのブロックが以下の
欄で示される画素値のブロックで埋められていることを
示し、数値の場合はブロック郡内の対応する優先順位の
ブロックが以下の欄で示される画素値で埋められ、それ
以外のブロックはそれ以前の階調で埋められた画素値の
まま変化がないことを示している。

【０１３５】図５１より、図４２のディザマトリックス
により０〜５６の５７階調の表現が可能なことが分か
る。

【０１３６】また、図５１中で太枠で囲まれた階調につ
いては先に説明した各画素の形成するドット同士がつな
がってしまう画素値の組み合わせを示しており、この時
はブロック群内の一部のブロックずつ画素値が埋められ
ていくようになっていることが分かる。

【０１３７】すなわち、ドット同士がつながって濃度ジ
ャンプが起こってもそれは極部的な現象であり、マクロ
的に見ると濃度ジャンプとはならないので階調性に優れ
た画像形成を可能にする。

【０１３８】以上の説明では図１０に示す画像形成装置
について説明したが、装置の構成はその装置の目的によ
り変化するため図１０の構成に限るものではない。

【０１３９】たとえば、図５２では画像データ出力装置
５２０１の内部で変換処理手段５２０３によりＲＧＢデ
ータからＣＭＹＫデータに変換し、階調処理手段５２０
４で階調処理をしてから圧縮し画像形成装置５２０２に
画像データを出力する、画像形成装置５２０２内ではバ
ッファ５２０５で伸長処理をしてそのまま画像形成手段
５２０６にデータを送ってプリントする構成である。

【０１４０】また、図５３では画像データ出力装置５３
０１内の変換処理手段５３０３でＲＧＢ→ＣＭＹＫ変換
のみ行い、画像形成装置５３０２内ではバッファ５３０
４からのデータを階調処理手段５３０５で階調処理して
画像形成手段５３０６で出力する構成である。

【０１４１】本発明はこれら異なる構成においても実現
することができる。すなわち図５２では画像データ出力
装置５２０１内のソフトウェアによる変換処理として実
現でき、図５３では先の図１０の構成と同様、ハードウ
ェアとしても実現することができる。

【０１４２】また、本実施例では電子写真方式を用いる
プリンタを例に説明したが、出力すべき画素の面積率に
対し形成されるドットの形状が異なる、特に隣接する画
素の影響を受ける画像形成装置であれば適用可能であっ
て、たとえばインクジェット方式のプリンタにも適用で
きることは言うまでもない。

【０１４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、第一の画素の面積率が第一の所定値に達し
た後は、第一の画素の面積率を一定とし、且つ、第一の
画素の成長方向とは異なる方向に隣接する第二の画素の
面積率を増加させるので、第一の画素が成長し続けるこ
とによって発生する濃度ジャンプを抑止し画質を向上さ
せる効果がある。

【０１４４】さらに、第一の画素位置に形成されるドッ
トと、第一の画素の成長方向に隣接する第三の画素位置
に形成されるドットが近接または連結する値に第一の所
定値を設定することにより、第一の画素と第三の画素に
よって形成されるドットがつながらない状態からつなが
った状態へ第二の画素を用いてドットの間隔を微妙に制
御することができるので、連結する時の濃度ジャンプを
防ぐ効果がある。

【０１４５】特に画像形成手段に各画素の面積率に基い
てドットを形成するドット書き込み手段を持たせた場合
には、そのドット書き込み手段による最小ドットの径に
対する１画素の大きさの比をａとし、１画素の大きさに
対して最大面積率を持つ画素が形成する画素の大きさの
比をｎとし、最大面積率を１としたときに、第一の所定
値を１−１／２ｎａ以上１未満に設定することによって
第一の画素と第三の画素によって形成されるドット同士
が連結しないように第二の画素を成長させることがで
き、ドット同士の間隔を制御することができるので濃度
ジャンプを防止する効果がある。

【０１４６】また、画像形成装置がパルス幅変調可能な
像露光手段と、像露光手段からの像露光に対応する画像
が形成される像担持体から構成される場合でも、第一の
所定値を像露光手段が第一の画素の全面積を露光するの
に必要なパルス幅を１として、パルス幅換算で０．３以
上１未満の値に設定することにより、成長方向に隣接す
る第三の画素が形成するドットと連結することがないの
で濃度ジャンプを起こさない。

【０１４７】そして、第一の所定値をパルス幅換算で
０．７５〜０．９に設定することにより、濃度ジャンプ
を起こさずに解像度と階調性を確保することができる。

【０１４８】また、第一の画素中心に対し第二の画素中
心を斜めに配置することにより、第二の画素による第一
の画素の制御効率を高め、濃度ジャンプを抑えやすくし
且つ不要なテクスチャーを発生しにくくする効果があ
る。

【０１４９】そして、第二の画素の面積率が第二の所定
値に達した後は、第二の画素の面積率を第二の所定値以
下に減少させ、且つ、第一の画素の面積率を第一の所定
値を超えて増加させるので、濃度ジャンプを防いだ上で
より高濃度を表現できる。

【０１５０】さらに、第二の画素の面積率が第二の所定
値に達した後は、第二の画素の面積率を０とするので、
不要なドットによる画像の劣化をなくすことができる。

【０１５１】また階調処理手段は、多値ディザ処理を行
うものであって画素の各面積率に対応する複数のディザ
マトリックスを記憶する記憶手段と、画像情報による各
画素の画像濃度が前記ディザマトリックスに格納された
入力濃度のしきい値以上となるディザマトリックスに対
応する面積率のうち最も大きい面積率を読み出す多値デ
ィザ処理手段と、得られた面積率を前記多値ディザ処理
手段の持つ階調数以下の値に変換する変換手段を有する
ので、濃度ジャンプを防止した上でより解像度に優れた
処理を行うことができる。

【０１５２】さらに、記憶手段に記憶されるディザマト
リックスの数が、各画素が取り得る階調数を超えて記憶
されているので、低濃度部で一度発生したドットを高濃
度部で消滅させることができ、不要なドットによる画像
の劣化をなくすことができる。

【０１５３】このように各画素間の距離が近く互いの感
光体上の電位勾配が影響しあって、媒体上に形成される
ドット面積が予想に反して大きくなってしまうことがな
いので、階調性に優れた画像形成装置が構成できるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の画像形成手段の断面
図。

【図２】複数画素のブロック内で成長する画素の優先順
位を示す図。

【図３】画素の成長過程を示す図。

【図４】電位勾配の形状の説明図。

【図５】ドットのつながりを示す図。

【図６】ドットのつながりを示す図。

【図７】ドット面積の異常増加を示す図。

【図８】濃度ジャンプの発生領域を示す図。

【図９】ジッタによる濃度ムラを示す図。

【図１０】画像形成装置の構成を示すブロック図。

【図１１】１画素の成長過程を示す図。

【図１２】第一の実施の形態の画素成長を説明する図。

【図１３】画素の大きさとドットの大きさと最大面積率
の時のドットの大きさの関係を示す図。

【図１４】ドットの濃度分布を示す図。

【図１５】第一の所定値のときの濃度分布を示す図。

【図１６】スポット径と画素サイズの関係を示す図。

【図１７】スポット径と画素サイズの県警を示す図。

【図１８】画素成長の説明図。

【図１９】解像度と第一の所定値の関係図。

【図２０】画素成長の説明図。

【図２１】入力値とブロックパターンの関連を示す図。

【図２２】ブロック面積率の増加を示す図。

【図２３】形成されるドット形状を示す図。

【図２４】入力値に対する階調曲線を示す図。

【図２５】隣り合う点同士がつながる前後を示す図。

【図２６】隣り合う点同士がつながる前後の電位勾配を
示す図。

【図２７】第二の画素を配置したブロックパターンを示
す図。

【図２８】第二の画素によりドット間隔が変化すること
を示す図。

【図２９】第四の実施の形態の処理の流れを示す図。

【図３０】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３１】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３２】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３３】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３４】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３５】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３６】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３７】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３８】多値ディザ処理手段で用いるディザマトリッ
クスを示す図。

【図３９】画素成長の説明図。

【図４０】ドット成長の説明図。

【図４１】ドットのつながりを説明する図。

【図４２】第五の実施の形態で用いるディザマトリック
スを示す図。

【図４３】ディザマトリックスを構成する１つのブロッ
クを示す図。

【図４４】ディザマトリックスを構成する９つのブロッ
クを示す図。

【図４５】ディザマトリックスを構成する９つのブロッ
クを示す図。

【図４６】ディザマトリックスを構成する９つのブロッ
クを示す図。

【図４７】ディザマトリックスを構成する１つのブロッ
クを示す図。

【図４８】ディザマトリックスを構成する１つのブロッ
クを示す図。

【図４９】ブロック内の成長の優先順位を示す図。

【図５０】ブロック郡内の成長の優先順位を示す図。

【図５１】第五の形態で表現できる全階調を示す図。

【図５２】他の形態の画像形成装置を示す図。

【図５３】他の形態の画像形成装置を示す図。

【符号の説明】

１００…画像形成手段１０１…感光体１０２…帯電ローラ１０３…レーザスキャナ１０４…折り返しミラー１０５Ｙ…イエロー現像器１０５Ｍ…マゼンタ現像器１０５Ｃ…シアン現像器１０５Ｋ…ブラック現像器１０６…中間転写体１０７…転写ローラ１０８…１次転写用電源１０９…感光体クリーナー１１０…除電ランプ１１１…給紙手段１１２…給紙カセット１１３…被記録材１１４…レジストローラ対１１５…駆動ローラ１１６…２次転写ローラ１１７…２次転写用電源１１８…テンションローラ１１９…中間転写体クリーナ１２０…定着手段１２１…演算手段１２２…パッチセンサ５０１…画素Ａ５０２…画素Ｂ５０３…余分な領域６０１…画素Ａ６０２…画素Ｂ６０３…余分な領域８０１…改善領域８０２…濃度ジャンプ領域１００１…画像形成装置１００２…画像データ出力装置１００３…バッファ１００４…変換処理手段１００５…セレクタ１００６…階調処理手段１２０１…第一の画素１２０２…第二の画素１５０１…ドットが書き込まれない領域１５０２、１５０３…ドット１７０１…画素の成長方向のスポット径１７０２…画素サイズ２２０１…ブロック２２０２、２２０３、２２０４…画素２２０５、２２０６、２２０７…ドット２３０１…点２３０２…横線２３０３…コブ状の点２３０４…白抜き線２３０５…点２３０６…べた画像２４０１…階調曲線２４０２…低濃度領域２４０３…中間濃度領域２８０１…第一の画素２８０２…第二の画素２８０３…第三の画素２９０１…入力値２９０２…多値ディザ処理手段２９０３…一時変換値２９０４…変換処理手段２９０５…出力値４２０１…画素５２０１…画像データ出力装置５２０２…画像形成装置５２０３…変換処理手段５２０４…階調処理手段５２０５…バッファ５２０６…画像形成手段５３０１…画像データ出力装置５３０２…画像形成装置５３０３…変換処理手段５３０４…バッファ５３０５…階調処理手段５３０６…画像形成手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報に基いて各画素の面積率を決定
し画像信号を発生する階調処理手段と、階調処理手段か
らの画像信号に基いて画像を形成する画像形成手段を有
する画像形成装置において、前記階調処理手段は、第一
の画素の面積率が第一の所定値に達した後は、前記第一
の画素の面積率を一定とし、且つ、前記第一の画素の成
長方向とは異なる方向に隣接する第二の画素の面積率を
増加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記第一の所定値は、前記第一の画素の
面積率に応じて前記画像形成手段により第一の画素位置
に形成されるドットと、前記第一の画素の成長方向に隣
接する第三の画素の面積率に応じて前記画像形成手段に
より前記第三の画素位置に形成されるドットが近接また
は連結する値に設定されることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項３】前記画像形成手段は、各画素の面積率に
基いてドットを形成するドット書き込み手段を有し、前
記ドット書き込み手段による最小ドットの径に対する１
画素の大きさの比をａとし、１画素の大きさに対して最
大面積率を持つ画素が形成する画素の大きさの比をｎと
すると、最大面積率を１としたとき前記第一の所定値を
１−１／２ｎａ以上１未満に設定することを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記画像形成手段は、前記ドット書き込
み手段であるパルス幅変調可能な像露光手段と、像露光
手段からの像露光に対応する画像が形成される像担持体
から構成され、且つ、前記第一の所定値は、前記像露光
手段が前記第一の画素の全面積を露光するのに必要なパ
ルス幅を１とすると、パルス幅換算で０．３以上１未満
の値に設定されることを特徴とする請求項３記載の画像
形成装置。
【請求項５】前記第一の所定値は、パルス幅換算で
０．７５〜０．９に設定されることを特徴とする請求項
４記載の画像形成装置。
【請求項６】前記第一の画素中心に対し、前記第二の
画素中心が斜めに配置されていることを特徴とする請求
項１乃至２乃至３乃至４乃至５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記階調処理手段は、前記第二の画素の
面積率が第二の所定値に達した後は、前記第二の画素の
面積率を第二の所定値以下に減少させ、且つ、前記第一
の画素の面積率を前記第一の所定値を超えて増加させる
ことを特徴とする請求項１乃至２乃至３乃至４乃至５記
載の画像形成装置。
【請求項８】前記第二の画素の面積率が第二の所定値
に達した後は、前記第二の画素の面積率を０とすること
を特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】前記階調処理手段は、多値ディザ処理を
行うものであって画素の各面積率に対応する複数のディ
ザマトリックスを記憶する記憶手段と、画像情報による
各画素の画像濃度が前記ディザマトリックスに格納され
た入力濃度のしきい値以上となるディザマトリックスに
対応する面積率のうち最も大きい面積率を読み出す多値
ディザ処理手段と、得られた面積率を前記多値ディザ処
理手段の持つ階調数以下の値に変換する変換手段を有す
ることを特徴とする請求項１乃至２乃至３乃至４乃至５
乃至６乃至７乃至８記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記記憶手段に記憶されるディザマト
リックスの数が、各画素が取り得る階調数を超えて記憶
されていることを特徴とする請求項９記載の画像形成装
置。